礦井刮板轉(zhuǎn)載機優(yōu)化設(shè)計研究
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摘要：礦井刮板轉(zhuǎn)載機作為礦井井下生產(chǎn)高效、持續(xù)開展的關(guān)鍵設(shè)備之一，其整體運行質(zhì)量對礦井綜合效益有著直接影響。從擋煤護板、可伸縮抬升裝置、可拆卸活動電纜支架、機頭封底板、懸空段中部槽、機頭動力部和推移槽牽引耳的優(yōu)化設(shè)計方面逐一對刮板轉(zhuǎn)載機的優(yōu)化設(shè)計開展分析，希望能為礦井刮板轉(zhuǎn)載機更好地運行提供幫助。
關(guān)鍵詞：礦井；刮板轉(zhuǎn)載機；優(yōu)化設(shè)計
刮板運輸機作為井下生產(chǎn)運輸中十分重要的關(guān)鍵性設(shè)備，是井下生產(chǎn)持續(xù)高效開展的關(guān)鍵所在。其在使用時同回采面運輸機、破碎機及帶式輸送機等相互配合，將轉(zhuǎn)載機機頭搭接在小車上進行整體運行，進而確保轉(zhuǎn)載機能隨著回采面的推移進行整體調(diào)控，確保煤炭運輸有效性。而為了更好地適應(yīng)井下作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜多變，有必要對刮板轉(zhuǎn)載機結(jié)構(gòu)進行改良優(yōu)化，從而更好地為礦井生產(chǎn)提供服務(wù)。
1擋煤護板優(yōu)化設(shè)計
在井下煤炭的運輸過程中，刮板轉(zhuǎn)載機擋煤護板會時常遭受煤炭的沖擊，而常規(guī)的擋煤護板由于焊接強度較低，長時間使用中容易出現(xiàn)焊接襯塊掉落的情況，因此需將原本直徑4mm的坡口焊改為直徑8mm的坡口焊，增加焊縫高度的同時提升焊接強度。通過這種優(yōu)化改良，刮板轉(zhuǎn)載機擋煤護板牢固性獲得顯著提升，有效滿足了礦井生產(chǎn)需求。
2可伸縮抬升裝置優(yōu)化設(shè)計
刮板轉(zhuǎn)載機在正常運行使用中，機頭與動力部質(zhì)量較大，通常會造成機頭端部支撐力不足的情況，加之轉(zhuǎn)載機機頭和帶式輸送機機尾在伸縮時可能造成相互剮蹭，從而引發(fā)運行故障，阻礙正常作業(yè)，有必要進行針對性改良。針對此，設(shè)計一種可伸縮的抬升裝置，其主要構(gòu)成組件包括托架、壓板、推移缸、底座等，作業(yè)時將其置于刮板轉(zhuǎn)載機懸空段下端底座上，通過螺栓同推移缸相連。托架右側(cè)有用于安裝液壓系統(tǒng)的底座，其裝配時將懸空段中間槽一側(cè)底板與托架上板利用螺栓緊固在一起，從而實現(xiàn)推移缸對液壓系統(tǒng)抬升的控制，以便于作業(yè)人員根據(jù)實際運行情況進行實時調(diào)控，從而確保轉(zhuǎn)載機運行的持續(xù)有效。圖1為刮板轉(zhuǎn)載機可升縮抬升裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置作業(yè)壓力31.5MPa，作業(yè)行程700mm，額定拉力205kN，額定推力390kN。通過使用所設(shè)計的轉(zhuǎn)載機可伸縮抬升裝置，使得刮板轉(zhuǎn)載機支撐力不足而容易發(fā)生剮蹭的情況得到了有效改善，作業(yè)效率顯著提升，同時刮板轉(zhuǎn)載機操作的自動化程度也獲得提升，作業(yè)強度明顯下降[1]。
3可拆卸活動電纜支架優(yōu)化設(shè)計
隨著回采作業(yè)的推移，在刮板轉(zhuǎn)載機的使用中，為確保其運行的有效性，往往需要不斷地布置走線，但數(shù)量眾多的走線往往會出現(xiàn)安裝難度高和走向不合理等眾多問題，進而對運輸作業(yè)效率造成負(fù)面影響，這就需要對其進行針對性的改良設(shè)計。而安裝可拆卸的活動電纜支架就是一種有效的解決措施。該支架構(gòu)成組件包括上下架體、螺母、螺栓等，作業(yè)時將其安裝于刮板轉(zhuǎn)載機封頂板上部，并通過螺栓螺母實現(xiàn)上下架體的連接。每個封頂板可安裝2個活動電纜支架，通過與中部槽面的電纜鉤相互配合，能實現(xiàn)對電纜的靈活安裝，在簡化作業(yè)現(xiàn)場電纜線路構(gòu)成的同時，提升電纜布設(shè)速度[2]。1.上架體；2.螺栓；3.螺母；4.下架體。
4機頭封底板優(yōu)化設(shè)計
在礦井刮板轉(zhuǎn)載機的作業(yè)運行中，其機頭鏈輪下部回轉(zhuǎn)處往往不可避免地會同刮板發(fā)生摩擦，不僅會造成較大的噪聲，還會引起刮板磨損，影響設(shè)備使用壽命，因此需對機頭封底板實施改良優(yōu)化。圖3為改良后的機頭封底板結(jié)構(gòu)示意圖。其主要改進為，增大封底板同中板的間隔，并將封底板變?yōu)閳A弧形，這樣既可以確保刮板運行的平穩(wěn)，還可避免封底板剮蹭刮板鏈造成的噪聲，并顯著延長刮板鏈與封底板的使用周期。礦井刮板轉(zhuǎn)載機常規(guī)運行時，其懸空段中部槽經(jīng)常會發(fā)生漏煤現(xiàn)象，從而造成不必要的浪費。對此，可將懸空段中部槽底部改為插接形式，在其下部增設(shè)連接板，從而降低煤炭漏失率，提升運輸效益[3]。
6機頭動力部優(yōu)化設(shè)計
轉(zhuǎn)載機伸縮機頭的構(gòu)成組件主要包括機頭架、鏈輪軸組、撥鏈裝置、擋板、連接板及螺栓等，其中機頭架、連接板分別為左右對稱、上下對稱，此外，機頭架側(cè)邊還可增配動力部，用于適應(yīng)不同回采面的作業(yè)需求?？梢哉f，整個動力部是全機的動力源頭，確保其的推移有效性對于作業(yè)效率影響顯著。為便于動力部的移動，將機頭擋煤板改為高低可控式，也就是在驅(qū)動部連接罩下側(cè)布設(shè)2套礦井刮板轉(zhuǎn)載機可伸縮抬升設(shè)備，并通過油缸底部連接支撐底座，增加觸地面積，同時將機頭刮板和擋煤板連接方式改為鉸接式，實現(xiàn)油缸牽引對擋板高度的調(diào)控，提升機頭及動力部的運行效率。圖4為優(yōu)化后礦井刮板轉(zhuǎn)載機機頭結(jié)構(gòu)示意圖。1.液壓油缸；2.鉸接圓管；3.牽引桿。
7推移槽牽引耳優(yōu)化設(shè)計
推移槽牽引耳是礦井刮板轉(zhuǎn)載機推移過程中的主要受力結(jié)構(gòu)組件之一，承載著巨大的扭曲力，長時間使用極易變形。因此需對其進行優(yōu)化改良。圖5為推移槽牽引耳優(yōu)化后結(jié)構(gòu)示意圖。主要優(yōu)化方式為：提升牽引耳板材強度，由Q345鋼材改為Q460鋼材，同時提升焊縫強度，并多焊接2個筋板用于增強牢固性，從而提升牽引耳整體強度，避免出現(xiàn)嚴(yán)重變形。同時通過這種改良，還使得牽引耳的耐磨性獲得了提升，增加了礦井刮板轉(zhuǎn)載機使用周期，提升了綜合效益。1.筋板；2.耳板；3.筋板。
8結(jié)語
通過對礦井刮板轉(zhuǎn)載機的優(yōu)化改良，有效規(guī)避了運輸作業(yè)對礦井刮板轉(zhuǎn)載機關(guān)鍵組件的磨損，使得設(shè)備整體結(jié)構(gòu)更加合理的同時，降低了礦井刮板轉(zhuǎn)載機運行維護成本，增加了使用周期，為礦井綜合效益的增加提供了積極推動力。
參考文獻：
［1］張建軍.基于Zigbee的地下轉(zhuǎn)載機無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與優(yōu)化［J］.煤礦現(xiàn)代化，2019(2)：129-130.
［2］閆世元，崔衛(wèi)秀，馬慶.轉(zhuǎn)載機綜合防護系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.煤礦機械，2019，40(7)：43-45.
［3］王海川，韓世勇.綜采工作面轉(zhuǎn)載機液壓控制收煤裝置［J］.煤，2018，27(4)：20-21.
作者:李小文 單位:同煤浙能麻家梁煤業(yè)有限責(zé)任公司